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奧氏體耐熱鋼因具有良好的高溫力學(xué)性能故被廣泛應(yīng)用于核電安裝中，而其焊接所用工藝對其使用性能有較大影響，因此研究其焊接工藝對提高核電安裝焊接質(zhì)量有重大意義。本文首先介紹了手工鎢極氬弧搖把焊的焊接工藝特點，隨后通過對不銹鋼管06Cr19Ni10的手工鎢極氬弧搖把焊焊接工藝的研究和應(yīng)用，保證了其焊接接頭的性能。

眾所周知，基于工藝先進(jìn)、質(zhì)量可靠、焊縫成型美觀等特點，鎢極氬弧焊被越來越多應(yīng)用在了核電、火電、石油、化工等設(shè)備制造及安裝等行業(yè)。其傳統(tǒng)的手工操作方法是靠手指對不銹鋼管的依托，噴嘴懸空的方式操作，這種操作方式難度較大、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定且勞動強(qiáng)度大，工作效率偏低。因此結(jié)合核電特點，本文將鎢極氬弧焊搖擺法應(yīng)用于核電安裝、設(shè)備制造、檢修等項目中，從而達(dá)到提高焊縫內(nèi)部質(zhì)量，優(yōu)化焊縫外觀成型的目的。

1手工鎢極氬弧搖把焊特點

搖把焊是氬弧焊的一種操作方法，和傳統(tǒng)飄把操作方法有所不同，其具有靈活、快捷、成型美觀等特點。其特征是：將瓷嘴輕靠在坡口、利用手腕的靈活走鋸齒形滾動進(jìn)行打底、填充、蓋，取代以往噴嘴懸空的操作方式。由于這一基本操作方式的改變，使其具有靈活、快捷、成型美觀等特點。搖把焊的基本特點是：(1)搖把焊時焊機(jī)借助噴嘴與不銹鋼管的依托，使焊機(jī)的橫向擺動、擺動頻率、擺動兩側(cè)、焊接速度準(zhǔn)確、連貫、可調(diào)性強(qiáng)。(2)施焊過程中噴嘴與坡口傾斜角度、鎢極與不銹鋼管的距離皆可靈活調(diào)整。(3)焊接過程穩(wěn)定，熔池易于控制，焊縫外表成型均勻、美觀，可以有效避免焊縫的夾鎢、咬邊、內(nèi)凹等缺陷。

2手工鎢極氬弧搖把焊不銹鋼管工藝

選用規(guī)格Φ159mm×8mm的06Cr19Ni10鋼管進(jìn)行搖把焊焊接工藝研究。

2.1焊前準(zhǔn)備

（1）坡口清理：清除坡口及兩側(cè)20mm內(nèi)的銹、油污、雜質(zhì)等。

（2）坡口形式及對口形式如圖1所示。

（3）背面保護(hù)：將氬氣管置于不銹鋼管內(nèi)部一端并用膠帶將不銹鋼管兩端和焊口處封住而后開啟充氬氣瓶進(jìn)行背面充氬，氬氣流量為8-10L/min，充氬2-3min后用鎢極尖在不銹鋼管的另一端扎4個孔洞，以便焊接時加快背面冷卻，其示意圖如圖2所示。

2.2焊接操作要領(lǐng)

2.2.1要求

(1)焊機(jī)角度：焊接過程中焊機(jī)與沿著焊道方向角度始終保持70-80。

(2)送絲方法：打底時根據(jù)焊接位置不同，可以采用不同的送絲方法（內(nèi)送絲、外送絲），如圖3所示，確保根部焊透熔合良好并有效控制焊縫背面高度。一般，焊縫4點鐘-8點鐘位置采用內(nèi)送絲方法，其余焊接位置采用外送絲焊接方法。填充及蓋面過程中一般采用拖絲焊，利用瓷嘴在坡口或者焊縫上面進(jìn)行鋸齒滾動，根據(jù)瓷嘴滾動和前移幅度的大小來掌握焊縫寬窄度及焊縫余高。送絲過程中要均勻連續(xù)，送絲速度可以根據(jù)電流大小、焊接速度來確定。

2.2.2打底層

（1）點固焊。點固焊采用與正常焊接時相同的焊接工藝參數(shù)，點固焊長度10-15mm，厚度1mm左右，于焊縫3點鐘位置和9點位置各焊一處。點固焊后采用手持式磨光機(jī)將點固焊點的兩端修磨，打磨出45°的斜坡，隨后將不銹鋼管進(jìn)行3-5°反變形。

（2）引�。河诤傅�6點鐘位置坡口邊一側(cè)處引燃電弧。

（3）送絲：以內(nèi)送絲法將焊絲端部送置于電弧引燃處，連續(xù)送絲形成第一滴鐵水，隨后滾動磁嘴將引燃的電弧擺動至坡口邊另一側(cè)鈍邊處，連續(xù)或斷續(xù)送絲形成第一個熔孔，連續(xù)或斷續(xù)送絲待坡口兩側(cè)熔合良好后向上滾動磁嘴，隨后以連續(xù)或斷續(xù)送絲方式形成第二個熔孔，并以此方式形成打底焊道，打底層厚3mm。收頭：打底層焊道前后兩面，由下而上焊接至12點處時將進(jìn)行收頭處焊接，此時形成一個直徑約5mm的圓孔，由于管內(nèi)氬氣流量較大向外溢出強(qiáng)烈形成負(fù)壓，無法進(jìn)行正常焊接，需調(diào)節(jié)焊縫背部充氬氣體流量，氬氣流量至2-3L/min。待收頭初無負(fù)壓時方可進(jìn)行收頭處焊接，以避免產(chǎn)生根部未熔合缺陷。

（4）接頭：打底層接頭時，在待接頭處前5mm處位置引燃電弧，電弧穩(wěn)定后將電弧拖至接頭處，熔化待接頭部分的焊縫金屬使之呈亮紅色，隨后將焊絲端部至于坡口邊一側(cè)連續(xù)送絲形成第一滴鐵水，隨后滾動磁嘴將引燃的電弧擺動至坡口邊另一側(cè)鈍邊處，連續(xù)或斷續(xù)送絲形成第一個熔孔，此時一良好的焊接接頭即形成。

收弧：焊接至收弧處時，連續(xù)或斷續(xù)送絲使收弧處鐵水飽滿，然后擺動焊機(jī)將穩(wěn)定燃燒的電弧拖動至超過起弧處5mm左右的位置，將電弧拖至母材坡口邊處熄滅電弧，繼續(xù)按兩至三次高頻焊機(jī)開關(guān)，防止產(chǎn)生縮孔或弧坑裂紋，并繼續(xù)將磁嘴停留在收弧處片刻冷卻收弧處以防止氧化。

2.2.3填充層

（1）清理：待不銹鋼管冷卻至100攝氏度以下后用不銹鋼絲刷清理打底層焊道，清除氧化物防止夾渣。

（2）填充：將磁嘴輕貼于坡口處，上抬下壓鋸齒形滾動磁嘴使電弧穩(wěn)定燃燒并連續(xù)送絲，鎢極帶動鐵水?dāng)[到坡口兩側(cè)使之與母材金屬熔合。填充完一層后，待前一層焊道冷卻至100攝氏度以下再進(jìn)行下一層填充層焊接，填充厚度5mm。填充層焊接時不可破壞焊縫坡口邊線，以免給蓋面時帶來困難。

2.2.4蓋面層

6點鐘起弧，磁嘴輕貼焊道左右滾動并鋸齒形上抬下壓焊機(jī)，采用拖絲焊連續(xù)送絲，以坡口邊為基準(zhǔn)線，電弧帶動鐵水?dāng)[動至坡口邊使熔池與坡口邊熔合良好，焊至12點鐘處收弧。

焊接操作時焊機(jī)角度始終與沿著焊道方向保持70-80°的角度且不可用力按壓焊機(jī)以防磁嘴滑動滑擦。焊接過程中，捏絲的方法兩種，一種是左手捏住焊絲的遠(yuǎn)端，靠左臂移動送進(jìn)。但送絲時易抖動，不推薦使用。另一種方法是以左手的拇指、食指捏住，并用中指和虎口配合托住焊絲下部。焊接過程中，若局部接口間隙較大時，應(yīng)快速向熔池添加焊絲，然后移動焊機(jī)。如果發(fā)現(xiàn)有下沉趨向時，必須斷電熄弧片刻，再重新引弧繼續(xù)焊接。收弧時，要多送一些焊絲填滿弧坑，防止產(chǎn)生弧坑裂紋。

2.3焊縫質(zhì)量檢驗

通過對焊縫的外觀檢查、射線檢查以及力學(xué)性能檢查，均符合工藝評定要求。

3結(jié)束語

通過實踐表明，手工鎢極搖把焊操作方法是一種比較合理的操作方法，靠瓷嘴與不銹鋼管的支撐依托，焊機(jī)操作趨于簡單、可靠，擺動基本動作的靈活與可調(diào)性較好。隨著送絲方式的改變，有效地解決了焊接時仰焊部位的根部凹陷，并減少了其它缺陷的產(chǎn)生，提高了焊接接頭的內(nèi)在與外觀質(zhì)量。由于支撐方式由手指變?yōu)楹笝C(jī)，消除了焊工操作時的緊張感，降低了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。